王傳軍, 王建偉

(內(nèi)蒙古蒙東能源有限公司， 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000)

MPS225HP-II磨煤機(jī)運(yùn)行方式對(duì)煤粉特性影響的試驗(yàn)研究

王傳軍, 王建偉

(內(nèi)蒙古蒙東能源有限公司， 內(nèi)蒙古呼倫貝爾 021000)

以某600 MW機(jī)組MPS225HP-II磨煤機(jī)為例，通過(guò)調(diào)節(jié)設(shè)備運(yùn)行參數(shù)，對(duì)煤粉管道進(jìn)行等速取樣，研究了磨輥加載力、折向擋板開(kāi)度、給煤量等因素對(duì)煤粉特性的影響。研究表明：磨輥加載力增加時(shí)煤粉變細(xì)，加載力過(guò)大時(shí)煤粉反而變粗；折向擋板開(kāi)度變大時(shí)煤粉變粗；隨著給煤量增加煤粉變粗2%～3%。

中速磨煤機(jī); 運(yùn)行特性; 試驗(yàn)

MPS型中速磨煤機(jī)是一種高效節(jié)能型磨煤機(jī)，具有啟動(dòng)迅速、調(diào)節(jié)靈活、阻力小、單位磨煤金屬消耗量小、結(jié)構(gòu)緊湊、制粉系統(tǒng)簡(jiǎn)單和噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。MPS型中速磨煤機(jī)采用大直徑的研磨部件，其研磨部件由輪胎狀磨輥和具有環(huán)形滾道的磨盤(pán)形成，三個(gè)磨輥由旋轉(zhuǎn)的磨盤(pán)帶動(dòng)進(jìn)行碾磨作業(yè)。國(guó)內(nèi)一些學(xué)者對(duì)該磨煤機(jī)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行特性、煤粉細(xì)度和煤種適應(yīng)性、分離器性能和結(jié)構(gòu)以及運(yùn)行優(yōu)化等方面進(jìn)行了研究[1-8]，但是對(duì)其運(yùn)行和制粉特性的研究還不多見(jiàn)。

某電廠600 MW機(jī)組主要燃用高水分褐煤，自投產(chǎn)以來(lái)存在鍋爐燃燒不穩(wěn)、排煙溫度過(guò)高、水冷壁超溫、協(xié)調(diào)下主汽壓力及主汽溫度波動(dòng)較大等問(wèn)題，嚴(yán)重影響了機(jī)組運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性與安全性，需要進(jìn)行燃燒優(yōu)化工作。筆者對(duì)該機(jī)組MPS225HP-II磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)磨輥加載力、折向擋板開(kāi)度和出力對(duì)煤粉特性的影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究。

1 設(shè)備介紹

該機(jī)組鍋爐設(shè)計(jì)煤粉細(xì)度R90=35%，煤種為伊敏河?xùn)|煤礦第一礦區(qū)褐煤，其工業(yè)分析與元素分析見(jiàn)表1。

表1 設(shè)計(jì)煤種

該機(jī)組鍋爐為一次中間再熱、超臨界壓力變壓運(yùn)行、帶內(nèi)置式再循環(huán)泵啟動(dòng)系統(tǒng)的直流鍋爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼架、全懸吊結(jié)構(gòu)、緊身封閉布置的П形鍋爐。采用中速磨煤機(jī)直吹式制粉系統(tǒng)，每臺(tái)爐配6臺(tái)MPS225HP-II磨煤機(jī)，燃用設(shè)計(jì)煤種時(shí)五運(yùn)一備。

2 煤粉取樣

從D磨煤機(jī)的一次風(fēng)粉管道垂直管段上進(jìn)行煤粉取樣，每臺(tái)磨煤機(jī)各根粉管各配備一根取樣槍同時(shí)抽取煤粉。單根槍取樣系統(tǒng)見(jiàn)圖1。

圖1 煤粉取樣示意圖

按照國(guó)標(biāo)試驗(yàn)規(guī)程[9]，圓形一次風(fēng)管上煤粉取樣沿直徑上布置6個(gè)點(diǎn)，從管內(nèi)壁到測(cè)點(diǎn)距離分別為：0.032D、0.135D、0.321D、0.679D、0.865D、0.968D(D為直徑)。每根管道取樣時(shí)間為2 min，每臺(tái)磨煤機(jī)的4根煤粉管道同時(shí)抽取煤粉樣。

3 試驗(yàn)和分析

試驗(yàn)都是在其他參數(shù)固定時(shí)變化某一項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行的。

3.1 加載壓力特性

當(dāng)磨煤機(jī)出力55 t/h、分離器出口溫度65 ℃、折向擋板開(kāi)度75%、磨煤機(jī)入口風(fēng)量150 t/h時(shí)，磨輥加載壓力對(duì)R90的影響見(jiàn)圖2，對(duì)煤粉均勻性的影響見(jiàn)圖3，對(duì)煤粉粒度分布的影響見(jiàn)圖4。

圖2 磨輥加載壓力對(duì)R90的影響

圖3 磨輥加載壓力對(duì)均勻性指數(shù)的影響

圖4 磨輥加載壓力粒度分布的影響

隨著磨輥加載壓力提高，R90在40%～30%逐漸減小。從煤粉粒度分布上來(lái)看，均勻性指數(shù)n(見(jiàn)式1)呈凹型曲線變化，這是因?yàn)榧虞d壓力小對(duì)煤粉的碾磨力度也小，在加載壓力很大(11 MPa)時(shí)，由于磨輥與磨盤(pán)間距太小，導(dǎo)致一些粒徑較大的煤粉由于質(zhì)量大，其離心力也相對(duì)較大，被甩到磨盤(pán)邊沿，直接就被一次風(fēng)帶走，導(dǎo)致煤粉粒度有所變粗；此外，試驗(yàn)煤種是霍林河褐煤，其哈氏可磨系數(shù)一般在50左右，屬于較硬煤種，這也是加載力過(guò)大后煤粉變粗的原因之一。

(1)

式中：Rx表示某一粒徑的煤粉細(xì)度，%；x表示某一粒徑的煤粉粒度，μm，一般規(guī)程采用200 μm和90 μm。

3.2 折向擋板開(kāi)度和風(fēng)量

分離器采用靜態(tài)折向擋板，頂部裝有一個(gè)調(diào)節(jié)閥。

由于電廠運(yùn)行該類(lèi)磨煤機(jī)折向擋板開(kāi)度一般為50%～85%，故試驗(yàn)設(shè)定65%、75%、85%三個(gè)檔，再取110 t/h、120 t/h、130 t/h三個(gè)一次風(fēng)量，磨煤機(jī)出力55 t/h，分離器出口溫度65 ℃，磨輥加載壓力9 MPa，觀察折向擋板開(kāi)度對(duì)煤粉細(xì)度特性和均勻性指數(shù)的影響，見(jiàn)圖5、圖6。

圖5 折向擋板開(kāi)度對(duì)R90的影響

圖6 折向擋板開(kāi)度對(duì)n的影響

從圖5可以看出：折向擋板開(kāi)度變大時(shí)R90變大，煤粉細(xì)度變粗，這是由于當(dāng)分離器擋板開(kāi)大后，煤粉氣流的阻力減小，離心分離作用變?nèi)酰芈涞拿悍圩兩?，較粗煤粉被再次碾磨的概率變小導(dǎo)致；但均勻性指數(shù)變化不大，在1～1.2。

3.3 磨煤機(jī)通風(fēng)量與出力

當(dāng)磨煤機(jī)出力為50 t/h、55 t/h、60 t/h，折向擋板開(kāi)度75%，分離器出口溫度65 ℃，磨輥加載壓力10 MPa，磨煤機(jī)入口風(fēng)量115 t/h時(shí)，磨煤機(jī)給煤量對(duì)R90及煤粉均勻性指數(shù)的影響，見(jiàn)圖7、圖8。

圖7 給煤量對(duì)R90的影響

圖8 給煤量對(duì)煤粉均勻性指數(shù)的影響

隨著磨煤機(jī)出力增加，R90會(huì)隨之增加，幅度在2%～3%；一次風(fēng)量為130 t/h、給煤量為65 t/h時(shí)磨煤機(jī)R90變小是篩分誤差造成的。由于褐煤煤粉水分大，局部堵塞篩子，使得到最后篩分的煤粉其特性會(huì)有些誤差。而煤粉均勻性指數(shù)n變化不明顯或降低，也就是說(shuō)n在出力變大時(shí)會(huì)變差，這是由于當(dāng)給煤量增加，磨煤機(jī)磨盤(pán)上煤層厚度增大，磨盤(pán)轉(zhuǎn)速等其他條件不變時(shí)，得到碾磨的原煤增多，單位原煤得到的碾磨時(shí)間是減少的，而一次風(fēng)攜帶更多的煤粉離開(kāi)磨煤機(jī)，這都使得煤粉變粗，均勻性變差。

4 結(jié)語(yǔ)

基于MPS225HP-II型中速磨煤機(jī)在不同磨輥加載力、靜態(tài)折向擋板開(kāi)度和風(fēng)煤比的工況下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，得到了這些因素對(duì)煤粉粒度的影響，得出以下結(jié)論：

(1) 隨著磨輥加載力增加煤粉變細(xì)，但是當(dāng)加載力過(guò)大時(shí)，煤粉反而變粗，這是由于磨輥與磨環(huán)的接觸面是一個(gè)曲面導(dǎo)致的。由于褐煤易著火，磨制褐煤需要較高的煤粉細(xì)度，故建議將磨輥加載力維持在8 MPa左右。

(2) 隨著折向擋板開(kāi)度增加，煤粉細(xì)度變粗，煤粉均勻性變化不明顯。

(3) 當(dāng)給煤量增加時(shí)，煤粉細(xì)度會(huì)變粗，但幅度不大。

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Effects of Operation Mode on the Pulverizing Characteristics of an MPS225HP-II Coal Mill

Wang Chuanjun, Wang Jianwei

(Inner Mongolia Mengdong Energy Co., Ltd., Hulun Buir 021000,Inner Mongolia Autonomous Region, China)

Taking the MPS225HP-II coal mill in a 600 MW unit as an example, the pulverized coal was isokinetically sampled from the pipeline by adjusting the operating parameters of relevant equipment, so as to analyze the influence of following factors on the pulverizing characteristics, such as the loading force of roller, the opening degree of baffle and the feed rate of coal, etc. Results show that the pulverized coal would become finer when the loading force rises; however, it would become coarser when the loading force gets over large. With the rise of baffle opening, the pulverized coal gets coarser, which would get coarser by 2%～3% with the rise of coal feed rate.

medium-speed mill; operation characteristic; test

2016-02-25；

2016-05-12

王傳軍(1983—)，男，工程師，主要從事火電廠鍋爐運(yùn)行工作。

E-mail: 17006585@shenhua.cc

TK223.25

A

1671-086X(2017)01-0055-03